Bu konuda ne öğreneceksin
Vücudundaki her doku milyarlarca hücreden yapılmıştır. Hücre, canlılığın en küçük yapı ve işlev birimidir. Bir hücrenin içine girebilseydin küçük bir fabrika görürdün: Yönetim merkezi, enerji santrali, paketleme birimi, depo ve atık sistemi. Bu konuda hücre kuramını, prokaryot ve ökaryot hücre ayrımını, organellerin görevlerini ve hayvan ile bitki hücresinin farklarını öğreneceksin.
Hedefler
- Hücre kuramının ilkelerini ve ışık mikroskobunda büyütme hesabını bilmek.
- Prokaryot ve ökaryot hücreyi karşılaştırmak.
- Organellerin yapı ve görevlerini eşleştirmek.
- Hayvan ve bitki hücresinin farklarını söylemek.
- Bir proteinin üretimden salgılanmaya kadar izlediği yolu sıralamak.
1. Hücre kuramı
- Hücreyi ilk kez Robert Hooke 1665’te mantar kabuğunda gözlemledi ve “hücre” adını verdi.
- Leeuwenhoek tek mercekli mikroskopla canlı mikroorganizmaları gördü.
- Schleiden (bitkiler) ve Schwann (hayvanlar) tüm canlıların hücrelerden oluştuğunu söyledi.
- Virchow her hücrenin başka bir hücreden oluştuğunu ekledi.
Kuramın ilkeleri: Tüm canlılar bir ya da daha fazla hücreden oluşur, hücre canlının yapı ve işlev birimidir, hücreler yalnızca var olan hücrelerden bölünerek oluşur. Hücrede kalıtım materyali (DNA) bulunur.
Işık mikroskobu. Toplam büyütme, oküler ve objektif büyütmelerinin çarpımıdır. 10x oküler ve 40x objektifle büyütme kattır. Çözünürlüğü yüksek elektron mikroskobu ise organellerin ince yapısını gösterir.
2. Prokaryot ve ökaryot hücre
| Özellik | Prokaryot | Ökaryot |
|---|---|---|
| Çekirdek zarı | Yok, DNA sitoplazmada (halkasal) | Var |
| Zarlı organel | Yok | Var |
| Ribozom | Var, küçük | Var, büyük |
| Hücre duvarı | Çoğunlukla var (bakteride peptidoglikan) | Bitki, mantar ve bazı protistlerde var |
| Örnek | Bakteri, arke | Hayvan, bitki, mantar, protist |
Prokaryotlarda mitokondri, kloroplast, Golgi ve endoplazmik retikulum yoktur. Prokaryotlarda yine de hücre zarı, sitoplazma, DNA ve ribozom bulunur. Fotosentez yapan bazı bakterilerde (siyanobakteri) klorofil zarlara gömülüdür, kloroplast yoktur.
3. Hücre zarı, sitoplazma ve çekirdek
Hücre zarı fosfolipit çift katman ve içine gömülü proteinlerden oluşur. Seçici geçirgendir, içeri ve dışarı madde geçişini kontrol eder.
Sitoplazma: Organellerin içinde bulunduğu sıvı ve iskelet ağıdır. Tepkimelerin birçoğu burada gerçekleşir.
Çekirdek hücrenin yönetim merkezidir:
- Çekirdek zarı çift katmanlıdır, gözenekleri vardır (RNA ve proteinler geçer).
- İçinde kalıtım materyali, kromatin halinde DNA bulunur. Hücre bölünürken kromatin yoğunlaşıp kromozomlara dönüşür.
- Çekirdekçik ribozom yapımında rol alır.
4. Organeller ve görevleri
| Organel | Zar | Görevi |
|---|---|---|
| Ribozom | Zarsız | Protein sentezi (serbest ya da ER üzerinde) |
| Granüllü ER | Tek zar | Ribozomlu, protein taşır ve işler |
| Granülsüz ER | Tek zar | Lipit sentezi, zehirsizleştirme |
| Golgi | Tek zar | Paketleme, salgı, lizozom oluşturma |
| Lizozom | Tek zar | Hücre içi sindirim (hayvanda belirgin) |
| Mitokondri | Çift zar | Hücresel solunumla ATP üretimi |
| Kloroplast | Çift zar | Fotosentez (bitki, bazı protistler) |
| Koful | Tek zar | Depo, bitkide büyük merkezi koful |
| Sentrozom | Zarsız | İğ ipliği oluşumu (hayvanda var, bitkide yok) |
Mitokondri ve kloroplast çift zarlıdır, kendi DNA’sı ve ribozomu vardır. Bu yüzden bir kısım proteinini kendileri üretir, yarı otonom organeldir. Mitokondri iç zarı kıvrımlıdır (krista), kloroplastta tilakoit yığınları (grana) ve sıvı kısım (stroma) bulunur.
Hücrede organel sayısı işlevi yansıtır: Kas hücresinde mitokondri çok, pankreasın enzim salgılayan hücrelerinde granüllü ER ve Golgi çok, karaciğer hücresinde granülsüz ER çoktur.
5. Protein üretimi ve salgı yolu
Hücrenin dışarıya salgıladığı bir proteinin (insülin, sindirim enzimi) yolu:
- Çekirdekte DNA’dan mRNA üretilir.
- Granüllü ER’deki ribozom proteini sentezler.
- Protein ER içinden vezikül ile Golgi’ye taşınır.
- Golgi proteini değiştirir ve paketler.
- Salgı kesecikleri zara kaynaşır, protein hücre dışına atılır.
Bu yolda mitokondri ATP sağlar ama proteinin geçtiği duraklardan biri değildir.
- Hücrede çok miktarda ATP gerekiyorMitokondri sayısı fazladır.
- Hücre enzim salgılıyorGranüllü ER ve Golgi gelişmiştir.
- Hücrede çekirdek zarı yokProkaryot hücredir.
- Hücre duvarı ve kloroplast varBitki hücresidir.
6. Bitki ve hayvan hücresi
| Özellik | Hayvan | Bitki |
|---|---|---|
| Hücre duvarı | Yok | Var (selüloz) |
| Kloroplast | Yok | Var |
| Koful | Küçük, çok sayıda | Büyük, merkezi |
| Sentrozom | Var | Yok |
| Lizozom | Belirgin | Az |
| Depo karbonhidrat | Glikojen | Nişasta |
Hücre duvarı hücreye şekil ve koruma sağlar, tam geçirgendir, seçici geçirgenliği hücre zarı sağlar.
7. Konuyu toparla
| Başlık | Kısa not |
|---|---|
| Hücre kuramı | Hücre yapı ve işlev birimi, hücreden hücre oluşur |
| Prokaryot | Çekirdek zarı ve zarlı organel yok |
| Ökaryot | Çekirdek ve zarlı organeller var |
| Mitokondri | ATP, çift zar, kendi DNA’sı |
| Kloroplast | Fotosentez, çift zar, kendi DNA’sı |
| Granüllü ER | Ribozomlu, protein |
| Golgi | Paketleme ve salgı |
| Bitki hücresi | Duvar, kloroplast, büyük koful |
Mini test
Soru 1
Pankreasın salgı yapan hücrelerinden biri sindirim enzimlerini yoğun biçimde üretip hücre dışına salgılıyor. Bu hücrede aşağıdaki organel çiftlerinden hangisinin diğerlerine göre daha gelişmiş olması beklenir?
- AKloroplast ve koful
- BGranülsüz ER ve sentrozom
- CLizozom ve hücre duvarı
- DGranüllü endoplazmik retikulum ve Golgi
- EMitokondri ve kloroplast
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: D
- Enzimler proteindir. Proteini ribozomlu (granüllü) ER sentezler, Golgi paketleyip salgılatır.
- Bu yüzden salgı hücrelerinde bu iki organel gelişmiştir. Doğru cevap D.
Diğer şıklar: Kloroplast ve koful hayvan hücresinde kloroplast bulunmaz / Granülsüz ER ve sentrozom protein salgısında ribozomlu ER gerekir / Lizozom ve hücre duvarı hayvan hücresinde hücre duvarı yoktur / Mitokondri ve kloroplast kloroplast hayvan hücresinde bulunmaz.
Soru 2
Aşağıdaki organel çiftlerinden hangisi çift zarlıdır ve bir kısım proteinini kendi DNA’sı ile ribozomlarıyla üretebilir?
- AMitokondri ve kloroplast
- BGolgi ve lizozom
- CRibozom ve sentrozom
- DKoful ve granülsüz ER
- ELizozom ve koful
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: A
- Çift zarlı ve kendi DNA'sı olan organeller yarı otonomdur.
- Bu özellik mitokondri ve kloroplastta vardır. Diğer çiftler tek zarlı ya da zarsızdır. Doğru cevap A.
Diğer şıklar: Golgi ve lizozom ikisi de tek zarlıdır, kendi DNA’sı yoktur / Ribozom ve sentrozom ikisi de zarsızdır / Koful ve granülsüz ER ikisi de tek zarlıdır / Lizozom ve koful ikisi de tek zarlıdır.
Soru 3
Elektron mikroskobunda incelenen bir hücrede çekirdek zarı, mitokondri ve kloroplast görülmüyor. Ancak ribozom, DNA ve hücre zarı bulunuyor. Bu hücre için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
- ABitki hücresidir.
- BHayvan hücresidir.
- CProkaryot hücredir.
- DMantar hücresidir.
- EÖlü bir hücredir.
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: C
- Çekirdek zarı ve zarlı organel (mitokondri, kloroplast) yoksa hücre prokaryottur.
- Ribozom, DNA ve hücre zarı prokaryotta da bulunur. Doğru cevap C.
Diğer şıklar: Bitki hücresidir. bitki hücresinde çekirdek zarı ve kloroplast bulunur / Hayvan hücresidir. hayvan hücresinde çekirdek zarı ve mitokondri bulunur / Mantar hücresidir. mantar ökaryottur, çekirdek zarı vardır / Ölü bir hücredir. organel yokluğu hücrenin ölü olduğunu göstermez.
Soru 4
Oküler büyütmesi 15x, objektif büyütmesi 40x olan bir ışık mikroskobunda bir hücre kaç kat büyük görülür?
- A15
- B40
- C55
- D600
- E601
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: D
- Toplam büyütme oküler ile objektifin çarpımıdır.
- kat. Doğru cevap D.
Diğer şıklar: 15 yalnızca oküler büyütmesi alınmış / 40 yalnızca objektif büyütmesi alınmış / 55 büyütmeler toplanmış / 601 işlem hatasıyla bir fazla bulunmuş.
Kendini dene
Kendini dene
Hücreyi ilk gözlemleyen bilim insanı kimdir?
Hooke.
Prokaryotta hangi organel bulunur?
Ribozom.
ATP üretiminin yapıldığı organel hangisidir?
Mitokondri.
Hayvan hücresinde bulunup bitkide bulunmayan organel nedir?
Sentrozom.
10x oküler ve 10x objektifle toplam büyütme kaçtır?
Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.